発生原理とは? わかりやすく解説

発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/11/10 05:31 UTC 版)

明石海峡」の記事における「発生原理」の解説

イヤニチ』の原因は、古代六甲山淡路島隆起断層生成があり、また、氷期海退で、陸地流れ加古川明石川などが一体となった大河川による浸食。それらにより、海峡には2万年前川床が「のような溝となり、埋められることなく残されている。 また干満の差により、狭い明石海峡部での激し潮流が溝の底をさらい上げ水深100m上の断崖が海の中に存在する。 この溝の上部では、浅瀬干満の差と地形によって逆に流れ海底の道の水流衝突し三角波西への凄まじい潮を生む一因となっている。発生地点としては、JR明石駅西明石駅中間地点から南におよそ1kmあたり。およそ林崎海岸付近。さらにこの漁港沖合1kmから、西方2km先のJR西明石駅山陽電鉄藤江駅中間地点。この沖合5kmまでの特別な海の流れが「イヤニチ」と呼ばれる。 ベテランダイバーでさえ「立っているのがやっと」という流れは、動力のない近代以前には、ただ従うしかない自然の力とされた。一例には、古代明石川上流押部谷一帯朝廷直轄領がおかれ、渡来系鉄器加工集団が住む地域となっていた。その鉄製品は船作りには必須の材料であり、明石から大阪住吉大社材料調達運搬行っていた。その際イヤニチ大きな障害であったと『住吉大社神代記』に記されている[どこ?]。 また、この速い海流と独自の地形から生じ三角波乗り切るため、明石では江戸時代から昭和30年代まで「ケンサキミヨシ」と呼ばれる舳先せりあがった木造漁船使用されていた。

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/04 14:54 UTC 版)

ジャイロ効果」の記事における「発生原理」の解説

物体角運動量 L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} で回転している時、その自転軸垂直な角速度ベクトル Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}} でひねるように物体回転させることを考える。ここでは考えすいよう時刻 t = 0 {\displaystyle {t}=0} のとき L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} が画面上向き(上から見ると反時計回り回転)、 Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}} が画面奥向き(画面上を時計回り回転)とする。 L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} は単位時間あたり θ = | Ω | {\displaystyle \theta =|{\boldsymbol {\Omega }}|} だけ回転する(と考える)。 θ → 0 {\displaystyle \theta \to 0} において L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} の差分距離は円弧 A = θ | L | {\displaystyle {A}=\theta |{\boldsymbol {L}}|} に近似できるため、その変化率d L d t = θ | L | e → = | Ω | | L | e → = Ω × L {\displaystyle {\frac {{\mathit {d}}{\boldsymbol {L}}}{{\mathit {d}}{\mathit {t}}}}=\theta |{\boldsymbol {L}}|{\vec {e}}=|{\boldsymbol {\Omega }}||{\boldsymbol {L}}|{\vec {e}}={\boldsymbol {\Omega }}\times {\boldsymbol {L}}} と書ける( e → {\displaystyle {\vec {e}}} は画面右向き単位ベクトル)。 回転であるため変化率向きは L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} に垂直であり、画面右向きになる。この変化率向き注目して欲しい。右向き回転ベクトルということは画面手前倒れ込むような回転になる。このような回転意図していないが、 L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} に Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}} のひねり回転与えると、結果として L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} にこのような変化与えることになってしまうのだ(質点慣性運動変化注意深く観察すると、慣性逆らって手前回転させる様子がより理解できる)。ここでオイラーの運動方程式当てはめてみると、 T a = d L d t = Ω × L {\displaystyle {\boldsymbol {T_{a}}}={\frac {{\mathit {d}}{\boldsymbol {L}}}{{\mathit {d}}{\mathit {t}}}}={\boldsymbol {\Omega }}\times {\boldsymbol {L}}} となる外力モーメント(トルク) T a {\displaystyle {\boldsymbol {T_{a}}}} を加えていることになる。このとき角運動量 L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} は素直に変化せず反発力として T g = − T a {\displaystyle {\boldsymbol {T_{g}}}=-{\boldsymbol {T_{a}}}} となるジャイロモーメント T g {\displaystyle {\boldsymbol {T_{g}}}} が発生する。 これこそがジャイロモーメントである。 T a {\displaystyle {\boldsymbol {T_{a}}}} の逆向きであるため、 T g = L × Ω {\displaystyle {\boldsymbol {T_{g}}}={\boldsymbol {L}}\times {\boldsymbol {\Omega }}} である。ジャイロ効果によって物体がどちらに回転するかはこの式を参照すれば良い自転ベクトル L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} をひねりベクトル Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}} に重ね方向回転する(回転方向ベクトル向き注意)。 この通り外積であるため、ジャイロモーメント T g {\displaystyle {\boldsymbol {T_{g}}}} は自転軸 L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} およびひねり軸 Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}} それぞれ直交して物体回転させるため、一見して不思議な動き見える。 これまで Ω {\displaystyle {\boldsymbol {\Omega }}} と L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} の成す角度が直角の場合考えたが、直角ではなく角度 α {\displaystyle \alpha } の場合は L {\displaystyle {\boldsymbol {L}}} は円を描かずに円錐描き変化率s i n ( α ) {\displaystyle sin(\alpha )} 倍、つまり T g = | Ω | | L | e → sin ⁡ ( α ) = L × Ω {\displaystyle {\boldsymbol {T_{g}}}=|{\boldsymbol {\Omega }}||{\boldsymbol {L}}|{\vec {e}}\sin(\alpha )={\boldsymbol {L}}\times {\boldsymbol {\Omega }}} となるため、角度が α {\displaystyle \alpha } の場合でも同じ式で表現できる

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/04 09:27 UTC 版)

太陽黒点」の記事における「発生原理」の解説

黒点太陽磁場によって生み出されていると考えられている。

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/19 09:15 UTC 版)

オーロラ」の記事における「発生原理」の解説

太陽からは「太陽風」と呼ばれるプラズマ流れが常に地球吹きつけており、これにより地球磁気圏太陽とは反対方向、つまり地球の夜側へと吹き流されている。太陽から放出されプラズマ地球磁場相互作用し、複雑な過程経て磁気圏内に入り地球磁気圏の夜側に広がるプラズマシート」と呼ばれる領域中心として溜まる。このプラズマシート中のプラズマ何らかのきっかけ磁力線沿って加速し地球の大気のうち電離層高速降下することがある大気中の粒子衝突すると、大気粒子が一旦励起状態になり、それが元の状態に戻るときに発光する。これがオーロラである。発光原理けならばオーロラ蛍光灯ネオンサインと同じである。プラズマシート地球の夜側に形成されるため、オーロラ基本的に夜間にのみ出現するのである。しかし昼間にもわずかながら出現することがあるどのようにして太陽風地球磁力圏に入り込むのか、なぜプラズマ特定の部分にたまるのか、何がきっかけ加速されるのかなど、発生原理の肝要な部分については未だ統一した見解はない。最も有力な説は、入り込む理由加速される理由を、地球磁力線反対向き磁力線とくっつくこと(磁気リコネクション)に求める説である。 オーロラ突如として一気広がる現象ブレイクアップという。日本語ではオーロラ爆発とも訳される。空から光が突然噴出して全天広がり、色や形の変化数分間続く。このブレイクアップに関しても、発生原因発生過程などはあまり分かっていない。

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/05/07 14:58 UTC 版)

六甲颪」の記事における「発生原理」の解説

六甲山地神戸市から宝塚市市街背後東西聳え立ち風の流れ変化させる西高東低冬型の気圧配置となると西の明石市からの季節風明石海峡収束して山添いに強く吹き抜ける或いは季節風山頂当たってから、加速度をつけて吹き降りるのが六甲颪呼ばれる北風である。 冬の寒風としてのイメージ強くなったが、春は本州南岸を進む低気圧集め東風大阪平野から六甲山地収束され強い北寄りの東風が吹く日が多く、秋は発達した低気圧台風による北風が吹く。夏を除けば表六甲は比較強い風吹かれており、古来言われる六甲颪季節選ばず山頂より吹き降り突風だった。 春または秋に紀伊半島南部から遠州灘低気圧停滞する六甲颪発生しやすい。低気圧北風吹き込んで、これが裏六甲吹きつけ圧縮されると、気圧逆転現象起こり六甲山地無抵抗に吹き降りてくる。

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/01/07 03:39 UTC 版)

自励振動」の記事における「発生原理」の解説

自励振動発生させる基本原理は以下の3つである。 非振動エネルギー与えられる場にあること 非振動エネルギー励振力に変える機構特性を系が有していること 初期外乱与えられること 自励振動特徴として、一旦発生するとその特性から振動継続するが、発生しない平衡状態にあるときは全く振動しないという特徴がある。自励振動を防ぐ場合対策は、具体的に個々対象物制約条件により決まるが、上記発生条件無くす・変えること、あるいは適切な減衰加えることなどである。 自励振動系の典型例減衰力符号が負となった形で与えられるもので、減衰力速度と同じ向き作用することで、通常の減衰力とは異なり時間の経過と共に振動系にエネルギ流入させていくこととなる。このような減衰力負性抵抗、負の減衰力などと呼ぶ。1自由度のばね-質量-ダンパー系で負性抵抗を持つ場合考えると以下の運動方程式与えられるm x ¨ − c x ˙ + k x = 0 {\displaystyle m{\ddot {x}}-c{\dot {x}}+kx=0} c < 2 m k {\displaystyle c<2{\sqrt {mk}}} であれば一般解は以下のようになるx = e ζ ω 0 t [ D 1 cos ⁡ ( ω 0 1 − ζ 2 t ) + D 2 sin ⁡ ( ω 0 1 − ζ 2 t ) ] {\displaystyle x=e^{\zeta \omega _{0}t}\left[D_{1}\cos(\omega _{0}{\sqrt {1-\zeta ^{2}}}t)+D_{2}\sin(\omega _{0}{\sqrt {1-\zeta ^{2}}}t)\right]} ここで、 ω 0 = k / m {\displaystyle \omega _{0}={\sqrt {k/m}}} 、 ζ = c 2 m k {\displaystyle \zeta ={\frac {c}{2{\sqrt {mk}}}}} 、D1D2任意定数、m:質量、c:減衰係数、k:ばね定数である。すなわち、このような系では振動振幅指数関数的に成長することになる。 実際の系では振幅無限にまで成長することはないので、成長途中で機械装置など振動自体壊れ結果となるか、振幅ある程度大きくなる減衰力符号逆転してある程度以上に成長しないうになる結果となる。後者のような自励振動系の代表例として、以下のような運動方程式表されるファン・デル・ポール振動子がある。 x ¨ − μ ( 1 − x 2 ) x ˙ + x = 0 {\displaystyle {\ddot {x}}-\mu (1-x^{2}){\dot {x}}+x=0} ここで、μは定数である。ファン・デル・ポール振動子安定リミットサイクルを持つ。 詳細は「ファン・デル・ポール振動子」を参照

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/02/12 07:42 UTC 版)

ハレーション」の記事における「発生原理」の解説

ハレーションは、写真乾板写真フィルム感光層を通過した光が、支持体などで反射し再び感光乳剤層に入り感光させてしまうことで生じその結果光源周辺白くぼやけた様に写る。ハレーション銀塩写真特有な現象であり、デジタル写真では生じない見た目似ているためにレンズフレア混同されることがあるが、発生原理が異なる全く別の現象である。

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発生原理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/08/06 07:58 UTC 版)

モンスーン」の記事における「発生原理」の解説

基本的にモンスーン原理は、海陸風と同じである。大陸暖まりやすく冷えやすい一方海洋暖まりにくく冷えにくいという特徴がある。そのため夏季には大陸上の空気の方暖かくなり上昇気流生じ、それを補うために海洋から大陸へ季節風が吹く。逆に冬季には海洋の方が暖かくなるので、大陸から海洋季節風が吹く。海陸風昼と夜風向が変わるが、季節風は夏と冬で風向が変わる。

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